甲烷氣體燃燒的熱輻射小議
甲烷化學(xué)式為CH4，是沼氣的主要成分。甲烷作為一種重要的天然氣成分，是一種常用的燃料，此外也是一種溫室氣體。一般甲烷排放來自于有機廢物的分解。石化燃料的提取、沼澤一類的天然源頭等。研究甲烷氣體燃燒能夠更好地充分利用甲烷這種燃料。
甲烷氣體燃燒
以實驗方法與數(shù)值模擬探討氫氣、甲烷在多孔性介質(zhì)燃燒爐中的燃燒現(xiàn)象。實驗依多孔性陶瓷介質(zhì)排列方式及間隙的有無分為四種爐體，以LabView程式配合資料擷取卡控制各氣體流量、量測火焰溫度、速度與污染物的排放量，而數(shù)值模擬則利用熱流計算軟體STAR-CD以二維圓柱座標(biāo)建構(gòu)多孔性陶瓷介質(zhì)燃燒爐，另外加入額外的副程式，以離散座標(biāo)法來求解輻射熱傳方程式。
探討甲烷、氫氣及空氣混合氫在多孔性介質(zhì)爐中之燃燒現(xiàn)象。討論爐體結(jié)構(gòu)、當(dāng)量比、流速、氫氣莫爾分率的改變對火焰造成的影響，并探討一氧化碳及氮氧化物對以上各參數(shù)之影響；在數(shù)值模擬方面以爐體B為爐體模型，進一步探討熱傳導(dǎo)系數(shù)、對流熱傳系數(shù)、光學(xué)厚度、散射比等的改變對燃燒現(xiàn)象之影響。
爐體以三明治結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的效能最好，可燃范圍相當(dāng)寬廣，貧油極限可至當(dāng)量比0.3以下；間隙的存在會改變火焰穩(wěn)定的狀態(tài)，對爐體D而言，同一火焰速度可存在兩不同的穩(wěn)定位置；添加氫氣對火焰溫度無明顯變化，但可增加火焰速度，約為自由火焰的6至9倍；對流熱傳系數(shù)及氫氣莫爾分率增加會使火焰位置往上游移動；光學(xué)厚度增加及散射比接近0.35時，氣體溫度曲線會下降。
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